東京都福生市の生まれ。1998年、6,000人を超える一般公募者の中から選ばれ、鹿島勤監督「ズッコケ三人組・怪盗Ｘ物語」のハカセ役で主演デビュー。TBS『家族になろうよ』99などの出演を経て、2000年には山田洋次監督「十五才・学校Ⅳ」の主役に抜擢される。不登校の中学３年生が独り旅に出て、さまざまな人と触れ合い変化していく姿を丹念に演じきり、日本アカデミー賞新人俳優賞、日本映画批評家大賞新人賞などに輝く。その後も、松岡錠司監督「さよなら、クロ」03、ケラリーノ・サンドロヴィッチ監督「グミ・チョコレート・パイン」07、熊澤尚人監督「君に届け」10といった爽快な青春群像劇の常連として観客の郷愁をくすぐりつつ、若さゆえの痛みや輝きを絶妙に体現。その一方で、佐々部清監督「夕凪の街・桜の国」07では、恋愛もままならぬ被爆二世の苦悩を、瀧本智行監督「イキガミ」08では、かつての相棒に思い出の歌を捧げるミュージシャンの最期を通して、生命の尊さをフィルムに刻んでみせた。岩田ユキ監督の中篇「８ミリメートル」10でも別れた恋人を忘れらない青年の未練や切なさを妙演するなど、重ねた年齢を演技にも着実に反映させていく。自身は生粋の都会っ子であるが、地方出身者を演じる機会が多く、行動派の主人公に翻弄される凡人のペーソスをにじませた李相日監督「69／sixty nine」04の長崎、母親と離ればなれのヒロインを支える幼なじみを好演した熊澤監督「ニライカナイからの手紙」05の沖縄、遠距離恋愛によって出会いと別れを繰り返す主人公の友人に扮した土井裕泰監督「ハナミズキ」10の北海道と、各地の風土を身体に染み込ませるような卓抜したチューニング能力を発揮する。テレビドラマも、フジテレビ『危険なアネキ』05、NHK『スロースタート』07、『江・姫たちの戦国』11、テレビ東京『トラブルマン』10など多数に出演。とりわけ、フジテレビ『ギルティ・悪魔と契約した女』10では薬物中毒の快楽殺人者を怪演し、イメージを一新させた。